[发明专利]一种水泥回转窑燃烧工况实时调整方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于水泥回转窑工况控制领域，更具体地，涉及一种水泥回转窑燃烧工况实时调整方法及装置。

背景技术

水泥回转窑的工作温度高于普通工业窑炉。水泥回转窑内的燃烧工况，对水泥产品品质、能源消耗及氮氧化物（NOx）的产生量都有着关键影响。实时调整水泥回转窑内的燃烧工况，使水泥回转窑内的燃烧工况处于较佳状态，能有效提高产品质量、节约能源，并且降低NOx的排放量。

目前尚无专门针对水泥回转窑的燃烧工况实时调整方法。公开号为CN201220012039.1的中国专利文献公开了一种工业窑炉优化燃烧控制装置，公开号为CN201110379200.9的中国专利文献公开了一种工业炉气氛燃烧自动控制方法及装置。上述两种技术均采用窑尾烟气浓度信号，尤其是氧气浓度信号作为燃烧控制的关键判断依据。当烟气浓度偏高或偏低时，说明助燃的空气量偏大或偏小，并依此进行调整。

然而，这种基于窑炉尾气的控制方法，对于回转窑内燃烧工况的判断较为滞后，判断的结果较回转窑内的燃烧工况有一定的延时，不能真实反映回转窑内的实时工况，调整的滞后造成能源浪费和NOx的超标排放。尤其是对于水泥回转窑而言，需要实时调整回转窑内燃烧工况，从而避免烧成带物料超温。另外由于水泥回转窑工作温度超过一般工业窑炉，在较高的工作温度下，尤其是超过1600摄氏度时，造成热力型NOx大量排放。目前的窑炉燃烧工况控制方法没有考虑到热力型NOx的大量排放的问题，因此不能控制水泥回转窑炉在低NOx排放的状态下工作，为符合尾气排放标准，其处理成本高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种水泥回转窑燃烧工况实时调整方法及装置，其目的在于采用水泥回转窑内辐射强度作为判定依据，实时调整水泥回转窑燃烧工况，由此解决现有的工业窑炉基于窑炉尾气的控制方法调整滞后的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种水泥回转窑燃烧工况实时调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）实时监测水泥回转窑内辐射强度；

（2）降低或者提高送风量，如果水泥回转窑内辐射强度相应降低或提高，则判定水泥回转窑燃烧工况处于富燃料然段；否则，判定水泥回转窑燃烧工况处于富氧燃烧段；

（3）当水泥回转窑燃烧工况处于富燃料段时，提高送风量，直至水泥回转窑内辐射强度不再提高；当水泥回转窑燃烧工况处于富氧燃烧段时，降低送风量，直至水泥回转窑内辐射强度不在提高。

优选地，所述调整方法，其所述水泥回转窑内辐射强度为水泥回转窑内气相辐射强度。

优选地，所述调整方法，所述水泥回转窑内气相辐射强度为水泥回转窑内气相在红外光波段的单色辐射强度。

优选地，所述调整方法，其所述水泥窑内气相在红外光波段的辐射强度按照如下方法获取：

（1-1）采集水泥回转窑内气固两相可见光波段的单色辐射强度和红外光波段的单色辐射强度；

（1-2）根据可见光波段的单色辐射强度计算水泥回转窑内Ca基弥散介质的吸收系数；

（1-3）根据Ca基弥散介质的吸收系数和普朗克辐射定律计算水泥回转窑内Ca基弥散介质在红外光波段单色辐射强度；

（1-4）将所述水泥回转窑内气固两相红外光波段的单色辐射强度去除Ca基弥散介质在红外光波段的单色辐射强度，获得水泥回转窑内气相在红外光波段的单色辐射强度。

优选地，所述调整方法，还包括以下步骤：

在实时监测水泥回转窑内辐射强度的同时，实时监测水泥回转窑尾部烟气中的NOx含量，一旦尾部烟气中NOx的含量超过设定阈值，则强制降低送风量，直至NOx含量降低到设定阈值以下。

按照本发明的另一方面，提供了一种水泥回转窑燃烧工况实时调整装置，其特征在于，包括CCD传感器、尾部烟气分析仪、风量开度执行器和处理器；所述CCD传感器与处理器电相连，所述尾部烟气分析仪与处理器电相连，所述处理器和风量开度执行器电相连；其中：

CCD传感器，设置在原有工业电视位置，通过电缆与处理器相连，用于采集水泥回转窑内辐射强度信号，并传递给处理器；

尾部烟气分析仪，设置在水泥回转窑尾气排除口，通过电缆与处理器相连，用于获取水泥回转窑尾部烟气中的NOx含量，并传递给处理器；